Tłumaczenie

Lekcja: Tłumaczenie

Translacja to proces syntezy białek z informacji genetycznej przenoszonej przez informacyjny RNA (mRNA). Po transkrypcji stanowi ostatni etap ekspresji genów. Proces ten jest przeprowadzany przez rybosomy, kompleksy białek i wyspecjalizowane cząsteczki RNA. Rybosomy, transferowe RNA (tRNA) i inne białka wytwarzają łańcuch aminokwasów – polipeptyd – jako produkt końcowy translacji.

Tłumaczenie tworzy cegiełki życia

Białka nazywane są budulcem życia, ponieważ stanowią zdecydowaną większość wszystkich organizmów – od włókien mięśniowych, przez włosy na głowie, po składniki układu odpornościowego – a plan każdego z tych białek jest kodowany przez geny znajdujące się w DNA każdej komórki. Główny dogmat biologii mówi, że informacja genetyczna jest przekształcana w funkcjonalne białka w procesach transkrypcji i translacji.

Translacja zachodzi poza jądrem

Eukarionty mają jądro związane z błoną, w którym mRNA jest transkrybowane z DNA. Po transkrypcji mRNA jest transportowane z jądra, aby zostać przetłumaczone na łańcuch aminokwasów – polipeptyd – i ostatecznie funkcjonalne białko. Może to mieć miejsce w cytoplazmie lub w szorstkiej retikulum endoplazmatycznym, gdzie polipeptydy są dalej modyfikowane. W przeciwieństwie do tego, prokariota nie mają przedziału jądrowego, więc translacja u prokariontów zachodzi w cytoplazmie, podczas gdy mRNA jest nadal transkrybowane.

Sekwencja kodonów w mRNA określa sekwencję polipeptydową

Każdy kodon w mRNA odpowiada jednemu z 20 aminokwasów, które komórka przechowuje, a także kodonom stop, które nie kodują aminokwasów. Inna cząsteczka RNA, transfer RNA (tRNA), jest odpowiedzialna za dostarczanie właściwego aminokwasu, opartego na sekwencji kodonu, do rybosomów podczas translacji. Na jednym końcu cząsteczki tRNA enzymy zwane syntetazami aminoacylo-tRNA kowalencyjnie przyłączają określony aminokwas do miejsca przyłączenia, podczas gdy sekwencja antykodonu znajdująca się na drugim końcu tRNA zapewnia dostarczenie właściwego aminokwasu do rybosomu. Niektóre cząsteczki tRNA są w stanie wiązać się z więcej niż jedną sekwencją kodonu, co pozwala na wszechstronność kodowania znaną jako efekt chybotania. Wynika to z faktu, że cząsteczki tRNA mają niższą specyficzność wiązania z trzecim nukleotydem w sekwencji kodonu mRNA w porównaniu z pierwszymi dwoma nukleotydami.

Niektóre choroby dziedziczne wynikają z wad w tłumaczeniu

Translacja to złożony proces, który zależy od szerokiej gamy komponentów komórkowych. Mutacje, które wpływają na którąkolwiek część tego różnorodnego zestawu narzędzi, mogą powodować choroby. Na przykład hiperferrytynemia choroby spichrzania żelaza, znana również jako zespół zaćmy, wynika z mutacji w nieulegającym translacji regionie 5′ mRNA, regionie, który jest ważny dla rekrutacji białek inicjujących translację. Mutacje te powodują nienormalnie wysokie tempo translacji białka żelaza ferrytyny, powodując jej gromadzenie się we krwi i tkankach pacjentów dotkniętych chorobą. W rezultacie soczewki oczu stają się mętne. Inne choroby są związane z mutacjami w genach kodujących tRNA i podjednostki rybosomalne. Na przykład niedokrwistość Diamonda-Blackfana spowodowana chorobą szpiku kostnego wynika z mutacji w genie RPS19, składniku małej podjednostki rybosomalnej.